аэросил (SiOj) с добавками дихлордиметилсилана (СНз)2Си Si-

стеараты металлов Са, Mg, А1: (С,7Нз5СОО)2Са стеарат кальция-(CiyHjjCOOiMg стеарат магния; (С7Нз5СОО)зА1 стеарат алюминия-

триалкилфосфаты R3PO44, где R-углеводородный радикал (например, трибутилфосфат (С4НчО)з РО);

депрессант;

добавки, улучшающие текучесть порошков и предотвращающие их комкование и слеживаемость:

нефелиновый концентрат (Na, K)20-Al203-2Si02); тальк (3Mg04Si02-H20); слюда КА12(А181зО,е) (ОН)з; графит (углерод).

Фрагмент структуры огнетушащего порошка представлен на рис. 5.30.

Наиболее эффективным из всех известных является порошок «МОННЕКС», впервые продемонстрированный в Англии. Его отличительной особенностью является способность к самопроизвольному диспергированию крупных частиц порошка в зоне горения. В состав порошка входит сплав мочевины с бикарбонатом натрия. При попадании частицы в зону горения мочевина быстро разлагается с выделением аммиака и окиси углерода, которые приводят к взрывному разделению крупной частицы на мелкие, размером 10-20 мкм. Мелкие частицы быстро поглощают тепло в зоне горения и этим прекращают горение в газовой фазе.

j Негорючая основа

I Антиоксидант"

Целевая добавка 1

Рис. 5.30. Внутренняя структура огнетушащих порошков

5.4. Газовые огнетушащие составы

Газовые огнетушащие составы условно делятся на нейтральные (негорючие) газы - НГ и химически активные ингибиторы - ХАИ.

К нейтральным газам относятся инертные газы аргон, гелий, а также азот и двуокись углерода. Применяются смеси СО, с инертными газами.

Нейтральные газы (НГ)

Н20(пар) СОз Воздух

К химически активным, называемым «хладонами» или «фреонами», относятся органические соединения с низкой теплотой испарения, в молекуле которых содержатся атомы галоидов, таких как

бром или хлор.

Химически активные ингибиторы (ХАИ)

CCI4 СНзВг

СНЗг

СЕзВг СРлВг,

К химически активным ингибиторам, называемым «хладонами» или «фреонами», относятся органические соединения с низкой теплотой испарения, в молекулах которых содержатся атомы галоидов, таких как бром или хлор.

Первым из группы «хладонов», практически примененным для тушения пожаров, был четыреххлористный углерод, который использовался для заполнения ручных огнетушителей.

Высокая токсичность этого вещества привела к отравлению людей, поэтому дальнейшее его использование бьшо запрещено. Не менее токсичными оказались и хладон 1001 - метилбромид и хлор-бромметан - хладон 1011, которые также не нашли широкого применения.

В качестве хладонов с низкой токсичностью оказались соединения углерода с фтором и бромом в различных пропорциях. Свойства хладонов

Хладон - это общее название галогензамещенных углеводородов, причем для их обозначения применяют численное обозначение, характеризующее число и последовательность атомов углерода, фтора, хлора, брома, называемое хладоновым номером, например, CF,Br обозначают числом 1301.

Огнетушащая способность хладона, как правило, тем выше, чед больше атомов брома, фтора и хлора в молекуле.

Наиболее широко применяется хладон 1301 -бромтрифгорме и бромхлордифторметан (хладон 1211), а также дибром тетрафторэтд (2402). Выше даны обозначения хладонов в соответствии с их торге вым наименованием.

В связи с опасением, что хладоны воздействуют на озоновы{ слой земли, NFPA (Пожарная организация Америки) бьши рек мендованы к применению галоиду шеводороды, представленные в та лице. 5.7.

Для хладонов - средств тушения пожаров - принято иное обозначение этих веществ: цифрами, последовательно указывают число атомов углерода минус 1, далее число атомов водорода плюс 1, далее число атомов фтора.

Наличие в молекуле атомов брома отмечается дополнительнс буквой «В» и далее их количество цифрой. О количестве атомов хлора следует догадываться из оставшихся свободных валентностей атомов углерода. Поэтому вышеперечисленные соединения могут быть представлены набором цифр: СН,Вг-4В1; СНСЮг-2В1; CFjBr - 13В1; CFjBr - 12В2; QF.Br, - 114В2.

Таблица 5.

Огнетушащие составы на базе галоидуглеводородов, не влияющих на озоновый слой земли

Продолжение таблицы 5. 7

Составы БФ-1 и БФ-2 содержат 84% и 73% бромистого этила, 16% и 28% тетрафтордибромэтана, соответственно. Состав БМ состоит из 70% бромэтила и 30% бромистого метилена. Огнетушащие концентрации перечисленных составов находятся в пределах 4,6... 4,8% об. Наиболее эффективными являются составы ТФ (100% тег-рафтордибромэтан - хладон 114В2) и хладон 1ЗВ1. Флегматизирую-щая концентрация этих газов для гексано-воздушных смесей составляет 3,5 и 5.5% об.

Физико-химические свойства этих соединений и смесевых композиций представлены в таблице 5.8.

Широкое применение хладонов в закрытых помещениях ограничено из-за их токсичности. Хладон 114В2 обладает наименьшей токсичностью, но из-за воздействия на озоновый слой земли его применение сильно ограничено. Эффективность огнетушащего действия хладонов максимальна при их использовании в закрытых и ограниченных объемах.

Физические свойства

Обозначен»

М!12»ная масса

Точка кипения при 760

мм рт. ст.

Точка замерзания Цельная теплоемюсть жидкость 25 С

Удельная теплоемкост] I бар и 25 °С

Теплота

парообразования в точке кипения 25 °С

Теплопроизводносгь .вдюсти25 °С

Вязвдсгь. жидкость

Давлй«1епара 25°С Точка кипения РиТбОммрг. ст.

Л£2«аздмфзания

I ) -78.5 J

5.4.1. Состав и свойства химически активных газовых средств пожаротушения

Механизм огнетушащего действия химически активных ингибиторов определяется химической структурой их молекул, как правило, содержащих несколько разнородных атомов, в том числе атомы галогенов- брома, фтора, хлора, йода и один или два атома углерода, а также возможно наличие атомов водорода (рис. 5.31). Если за исходную химическую единицу взять метан или этан, то на их базе может существовать большой набор соединений, отличающихся низ-240

кой температурой кипения, невысокой теплотой парообразования и негорючестью.

В практике тушения пожаров используются CHjBr, С2Н5ВГ, CFjBr и CjFBr, и их смеси с СО,. Огнетушащие концентрации (объемные) ХАИ в 5... 10 раз ниже, чем у нейтральных газов.

СН4-> CCI4-

-> CCI2F2-

(<2)

-» CCIF,

СНзВг

(40Bt)

->СРзВг

(13В1)

-> CF,CIBr

(12В1)

(152)

(tt4B2)

(t6B1)

-> С2Н4ВГ2

(1SB2)

Это обусловлено, в первую очередь, высокой собственной мольной теплоемкостью и способностью их молекул разлагаться в пламени при невысоких температурах до 1000 К.

В результате часть тепла реакции горения будет расходоваться на разогрев молекул ингибитора, вторая часть поглотится в процессе распада ингибитора и лишь третья часть пойдет на разогрев собственно горючего и окислителя. При этом, за счет ингибирования реакции, часть горючего не будет участвовать в горении и этим снизится общее количество тепла, выделяющегося при горении.

Для химически активных ингибиторов необходимо учесть поглощение тепла, выделяющегося при горении.

i 10

Рис. 5.31. Влияние природы хладона на кривые флег-матизации горючей смеси метан-воздух

5 10 15 20

Концентрация халцедона,% об

Зака;

01592